β-galactosidase enzi̇mi̇ni̇n kabak li̇fi̇ ve pi̇ri̇nç kabuğuna i̇mmobi̇li̇zasyonunun opti̇mi̇zasyonu: laktoz hi̇droli̇zi̇ni̇n i̇ncelenmesi̇

Abstract

Bu çalışmada gıda sektöründe laktozu parçalayarak glukoz ve galaktoz monosakkaritlerinin oluşmasını sağlamak amacıyla kullanılan Klyveromyces marxianus’tan elde edilen ticari β-galactosidase [E.C.1.2.23] enziminin immobilizasyonu gerçekleştirilmiştir. İmmobilizasyon prosesi fiziksel bağlama metodu ve taşıyıcının % 2.5’lik (v/v) glutaraldehit ile muamalesinden sonra fiziksel bağlama metodu olmak üzere iki farklı şekilde gerçekleştirilmiştir. Taşıyıcı olarak ucuz, toksik özellik barındırmayan ve doğada oldukça bol miktarda bulunan atıklardan kabak lifi ve pirinç kabuğu kullanılmıştır. İmmobilizasyon proseslerinden sonra elde edilen dört farklı immobilize β-galactosidase enzim numuneleri için aktivite cinsinden % geri kazanım değerleri, protein cinsinden % geri kazanım değerleri, aktivite cinsinden etkinlik oran değerleri, depolama kararlılıkları ve immobilize β-galactosidase enzim numunelerinin tekrar kullanımları sonrasında % kalan enzim aktivite değerleri hesaplanmıştır. Serbest ve immobilize edilen β-galactosidase enzim numuneleri için optimum pH ve optimum sıcaklık değerleri saptanmış ve Linewear-Burke grafiği kullanılarak enzim numunelerine ait Vmax ve Km değerleri hesaplanmıştır.50 g/L konsantrasyonunda hazırlanan laktoz çözeltisinde ve 72.8 g/L başlangıç laktoz konsantrasyonuna sahip anne sütünde laktoz hidroliz prosesleri gerçekleştirilmiş ve proses sonunda immobilize β-galactosidase enzimlerine ait % kalan enzim aktivite değerleri, % laktoz hidroliz dereceleri ve kalan laktoz miktarları hesaplanmıştır. İmmobilize β-galactosidase enzimleri ile gerçekleştirilen hidroliz prosesleri sonunda laktoz çözeltisinde bulunan laktozun % 65-75 aralığında, anne sütündeki laktozun ise % 97-100 aralığında hidrolizlendiği görülmüştür. İmmobilize β-galactosidase enzimlerinin depolama süreleri sonrasında elde edilen relatif enzim aktivite değerleri, hidroliz prosesleri ile elde edilen laktoz konsantrasyonu, hidroliz derecesi ve enzim aktivite değerlerine ait elde edilen deneysel veriler kullanılarak ilgili matematiksel modeller kurulmustur. Sonuç olarak immobilizasyon prosesinde kullanılan kabak lifi ve pirinç kabuğunun doğada kolay bulunması ve atık olarak değerlendirilmesi, elde edilen immobilize β-galactosidase enzimlerinin tekrar kullanılabilir olması, laktozu hidrolizlemesi gibi avantajları sebebiyle bu çalışmada elde edilen immobilize β-galactosidase enziminin gıda endüstrisinde laktozsuz gıda ürünlerinin üretiminde kullanılabilirliği görülmüştür. Böylece laktoz intoleransına sahip kişilerin tüketebileceği gıda çeşitliliğinin artmasına katkı sağlanabilecektir.